CN114540794A - 一种去除cvd反应腔体内壁沉积膜的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法及装置，该方法如下：使用高温高压水蒸汽冲击浸润该CVD反应腔体内壁沉积膜，水和CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生反应，导致沉积膜的脱落。该装置包括喷头，喷头用于伸入CVD反应腔体中，并朝向其内壁喷洒高压水蒸汽或者热水；还包括高温高压水蒸汽发生器，高温高压水蒸汽发生器与喷头通过管道连接，且管道的出口端与喷头通过弯度可调节金属接头可拆卸连接，以使喷头方向可调节；还包括罩体，罩体用于覆盖于CVD反应腔体的开口，罩体上开设有开孔，该开孔用于喷头穿入，罩体上设置有一排水管道。该方法及装置方便高效、且能有效避免清洗时将腔体刮伤。
Description
本申请是发明名称为“一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法”的分案申请，其中母案的申请号为201710243825.X，申请日为2017.04.14。
技术领域
本发明涉及沉积膜清洗技术领域，特别涉及一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法及装置。
背景技术
CVD(Chemical vapor deposition，化学气相沉积)是反应物质在气态条件下发生电离或分解，在衬底表面上或者附近反应并在其上生成固态物质沉积，进而制得固体材料的工艺技术。微波等离子体CVD是利用微波激发等离子体实现化学气相沉积的一种工艺，具有产量大、质量高、成本低的优点。其原理是，利用微波在反应器中发生共振，形成强的电磁场中心区域，使该反应器中的气体电离，形成等离子体，然后在衬底表面上形成固态物质沉积。
使用微波等离子体CVD在沉积各种半导体薄膜和绝缘薄膜时，使用的化学气相沉积腔体的内表面或者腔体内的反应器的表面上会形成一层沉积薄膜，该沉积薄膜是生长过程中不希望得到的副产物。例如，在生长金刚石的微波等离子体CVD腔体的内表面会形成一层类金刚石薄膜(DLC，Diamond Like Carbon)，该薄膜不仅影响腔体对微波的反射效果，还会因为该薄膜在金刚石生长过程中的脱落而引起等离子体中发生电火花，这可能引起金刚石样品表面出现杂质，也可能使金刚石薄膜出现不需要的掺杂；在MOCVD(Metal OrganicChemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)设备中，在生长样品的上方，腔体或者反应器的内表面会形成Ⅲ-V族薄膜或者其它沉积，该薄膜或沉积不但会影响反应气体的流向，还会因这些堆积物的脱落影响样品的表面状态和薄膜生长；其它的CVD中也有这样的现象。
在研究上述问题的过程中，发明人发现，现有技术中清洗薄膜的方法大致分为两种，一种是利用机械方法进行腔体清理，另一种是利用化学腐蚀的方法进行腔体清理，虽然后者可以获得一定的清洗效果，但对于金属制的腔体和反应器或者不可移动式的腔体和反应器难以达到清洗效果，然而使用机械方法进行清洗又会刮伤腔体和反应器，同样难以达到清洗效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种方便高效、且能有效避免清洗时将CVD反应腔体内壁刮伤的去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，使用高温高压水蒸汽冲击浸润该CVD反应腔体内壁沉积膜，水和CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生反应，导致沉积膜的脱落。
进一步地，将罩体罩覆于CVD反应腔体上，喷头穿过罩体伸入在CVD反应腔体内，喷头连接有高温高压水蒸汽发生器，通过喷头向CVD反应腔体内壁喷洒高压水蒸汽或者热水，使沉积膜脱落。
进一步地，上下左右调整喷头的位置，调整高压水蒸汽或者热水喷洒的方位，清洗过程中沉积膜脱落随水蒸汽凝成的废液经连接在罩体上的排水管道排出。
进一步地，该喷头通过管道与高温高压水蒸汽发生器相连接，且管道的出口端与喷头之间通过弯度可调节金属接头可拆卸连接。
进一步地，罩体上开设有开孔，开孔用于喷头穿入，喷头通过橡胶套与弯度可调节金属接头连接，橡胶套位于开孔中。
进一步地，CVD反应腔体由上至下朝向远离高温高压水蒸汽发生器的一侧倾斜设置，CVD反应腔体的开口朝向高温高压水蒸汽发生器，罩体覆盖于CVD反应腔体的开口，排水管道设置于罩体的底端。
本发明公开了上述一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法中使用的装置，一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，该装置包括喷头，喷头用于伸入CVD反应腔体中，并朝向其内壁喷洒高压水蒸汽或者热水；还包括高温高压水蒸汽发生器，高温高压水蒸汽发生器与喷头通过管道连接，且管道的出口端与喷头通过弯度可调节金属接头可拆卸连接，以使喷头方向可调节；还包括罩体，罩体用于覆盖于CVD反应腔体的开口，罩体上开设有开孔，该开孔用于喷头穿入，该罩体上设置有一排水管道。
进一步地，CVD反应腔体由上至下朝向远离所述高温高压水蒸汽发生器的一侧倾斜设置，CVD反应腔体的开口朝向高温高压水蒸汽发生器，排水管道设置于罩体的底端。
进一步地，该高温高压水蒸汽发生器上开设有进水孔，进水孔处还安装有过滤阀。
进一步地，管道上设置有调节流量控制器。
进一步地，喷头通过橡胶套与弯度可调节金属接头连接，橡胶套位于开孔中。
本发明一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法及装置具有如下优点：
1.利用高温高压水蒸汽冲击浸润沉积膜，水和CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生反应，导致沉积膜的脱落，不会刮伤CVD反应腔体内壁。
2.清洗过程中沉积膜脱落随水蒸汽凝成的废液经排水管道排出，保证工作连续进行。
3.喷头可旋转，方便清洗腔体，不会产生死角。
4.清洗过程中，水压可调节，根据腔体内沉积膜的具体情况调节水压的大小。
附图说明
图1为本发明中去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置的示意图。
其中：1.高温高压水蒸汽发生器；2.调节流量控制器；3.管道；4.橡胶套；5.罩体；6.CVD反应腔体；7.喷头；8.排水管道；9.进水孔；10过滤网。
具体实施方式
本实施例公开了一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，使用高温高压水蒸汽冲击浸润该CVD反应腔体内壁沉积膜，水和CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生反应，导致沉积膜的脱落。将罩体5罩覆于CVD反应腔体6上，喷头7穿过罩体5伸入CVD反应腔体6内，喷头7连接有高温高压水蒸汽发生器1，通过喷头7向CVD反应腔体6内壁喷洒高压水蒸汽或者热水，使沉积膜脱落。上下左右调整喷头7的位置，调整高压水蒸汽或者热水喷洒的方位，清洗过程中沉积膜脱落随水蒸汽凝成的废液经连接在罩体5上的排水管道8排出。喷头7通过管道3与高温高压水蒸汽发生器1相连接，且管道3的出口端与喷头7之间通过弯度可调节金属接头可拆卸连接。
本实施例还公开了上述一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法中使用的装置，一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，如图1所示，该装置包括喷头7，喷头7用于伸入CVD反应腔体6中，并朝向其内壁喷洒高压水蒸汽或者热水；还包括高温高压水蒸汽发生器1，高温高压水蒸汽发生器1与喷头7通过管道3连接，且管道3的出口端与喷头7通过弯度可调节金属接头可拆卸连接，以使喷头7方向可调节；管道3上设置有调节流量控制器2；还包括罩体5，罩体5用于覆盖于CVD反应腔体6的开口，罩体5上开设有开孔，该开孔用于喷头7穿入。罩体5上设置有一排水管道8。高温高压水蒸汽发生器1上开设有进水孔9，进水孔9处还安装有过滤阀10。
具体地，喷头7通过橡胶套4与可调节金属接头连接，橡胶套4位于开孔中，通过设置橡胶套4对罩体5上的开孔进行密封，避免高温高压水蒸汽泄露而造成浪费；同时，在通过弯度可调节金属接头改变喷头7的喷洒方位时，橡胶套4会相对于罩体5摆动，由于橡胶套4本身具有弹性，使得该过程中能够保证对开孔的密封。
具体地，CVD反应腔体6由上至下朝向远离高温高压水蒸汽发生器1的一侧倾斜设置，CVD反应腔体6的开口朝向高温高压水蒸汽发生器1，排水管道11设置于罩体5的底端，进而便于高温高压水蒸汽液化后形成的水汇聚至罩体5的底端并通过排水管道11流出。
其能够进行清洗的原理是，在使用高温高压水蒸汽进行冲击时，水分子以高速状态喷射于沉积膜，更容易进入沉积膜的内部，并且水蒸汽遇到沉积膜会变成热水，热水对CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质进行浸润和反应，使得CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生结构变化，从而使得沉积膜脱离CVD反应腔体6的内壁。该一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，可以方便高效的清洗金属制的腔体或者可移动式的腔体，而且能有效避免清洗时将腔体内壁刮伤。采用一般的水做水源，通过设置在进水孔9处的过滤阀10滤去水中的杂质，保证了水源的清洁度。
Claims (9)
1.一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，其特征在于，使用高温高压水蒸汽冲击浸润该CVD反应腔体内壁沉积膜，水和CVD反应腔体表面与沉积膜界面处物质发生反应，导致沉积膜的脱落；将罩体(5)罩覆于CVD反应腔体(6)上，喷头(7)穿过所述罩体(5)伸入CVD反应腔体(6)内，所述喷头(7)连接有高温高压水蒸汽发生器(1)，通过喷头(7)向CVD反应腔体(6)内壁喷洒高压水蒸汽或者热水，使沉积膜脱落；上下左右调整喷头(7)的位置，调整高压水蒸汽或者热水喷洒的方位，清洗过程中沉积膜脱落随水蒸汽凝成的废液经连接在罩体(5)上的排水管道(11)排出。
2.根据权利要求1所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，其特征在于，所述喷头(7)通过管道(3)与高温高压水蒸汽发生器(1)相连接，且管道(3)的出口端与喷头(7)之间通过弯度可调节金属接头可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，其特征在于，所述罩体(5)上开设有开孔，所述开孔用于喷头(7)穿入，所述喷头(7)通过橡胶套(4)与所述弯度可调节金属接头连接，所述橡胶套(4)位于所述开孔中。
4.根据权利要求1所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的方法，其特征在于，所述CVD反应腔体(6)由上至下朝向远离所述高温高压水蒸汽发生器(1)的一侧倾斜设置，所述CVD反应腔体(6)的开口朝向所述高温高压水蒸汽发生器(1)，所述罩体(5)覆盖于所述CVD反应腔体(6)的开口，所述排水管道(11)设置于所述罩体(5)的底端。
5.一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，其特征在于，该装置包括喷头(7)，所述喷头(7)用于伸入CVD反应腔体(6)中，并朝向其内壁喷洒高压水蒸汽或者热水；还包括高温高压水蒸汽发生器(1)，所述高温高压水蒸汽发生器(1)与喷头(7)通过管道(3)连接，且管道(3)的出口端与喷头(7)通过弯度可调节金属接头可拆卸连接，以使喷头(7)方向可调节；还包括罩体(5)，所述罩体(5)用于覆盖于CVD反应腔体(6)的开口，所述罩体(5)上开设有开孔，该开孔用于喷头(7)穿入，所述罩体(5)上设置有一排水管道(8)。
6.如权利要求5所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，其特征在于，所述CVD反应腔体(6)由上至下朝向远离所述高温高压水蒸汽发生器(1)的一侧倾斜设置，所述CVD反应腔体(6)的开口朝向所述高温高压水蒸汽发生器(1)，所述排水管道(11)设置于所述罩体(5)的底端。
7.如权利要求5或6所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，其特征在于，所述高温高压水蒸汽发生器(1)上开设有进水孔(9)，所述进水孔(9)处还安装有过滤阀(10)。
8.如权利要求5所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，其特征在于，所述管道(3)上设置有调节流量控制器(2)。
9.如权利要求5所述的一种去除CVD反应腔体内壁沉积膜的装置，其特征在于，所述喷头(7)通过橡胶套(4)与所述弯度可调节金属接头连接，所述橡胶套(4)位于所述开孔中。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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